QLED載流子傳輸層的形貌調(diào)控和性能研究
本文選題:QLED 切入點:空穴傳輸層 出處:《東華大學》2014年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:QLED (Quantum Dots Light-Emitting Diode,量子點發(fā)光器件),是一種新興的顯示器件,結(jié)構(gòu)與OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機發(fā)光顯示器)相似,即空穴傳輸層、發(fā)光層以及電子傳輸層組成的三明治結(jié)構(gòu)。對比OLED, QLED的特點在于其發(fā)光材料采用性能更加穩(wěn)定的無機量子點。量子點獨特的量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應、量子尺寸效應和表面效應使其展現(xiàn)出出色的物理性質(zhì),尤其是其光學性能。相對于有機熒光染料,膠體法制備的量子點具有光譜可調(diào),發(fā)光強度大、色純度高、熒光壽命長,單光源可激發(fā)多色熒光等優(yōu)勢。此外,QLED的壽命長,封裝工藝簡單或無需封裝,有望成為下一代的平板顯示器,具有廣闊發(fā)展前景。 目前根據(jù)QLED中載流子傳輸層的不同,可將QLED分為四種。分別為聚合物載流子傳輸層QLED,有機小分子載流子傳輸層QLED,無機載流子傳輸層QLED,以及雜化載流子傳輸層QLEDo其中無機載流子傳輸層,空氣穩(wěn)定性最好,無需進行封裝,是本文研究的重點。然而,目前無機載流子傳輸層QLED器件效率很低,主要原因在于空穴載流子和電子載流子傳輸速率不平衡造成量子點充電以及熒光淬滅。因此,本文主要采用水熱法對空穴傳輸層形貌進行調(diào)控,從而提高空穴傳輸層中空穴載流子傳輸速率,以期提高QLED器件效率 本文的研究內(nèi)容主要如下: (1)采用水熱法和磁控濺射法在FTO導電玻璃表面成功制備了NiO薄膜。其中通過改變水熱生長時間,制備了微納米葉片狀、具有垂直網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的NiO薄膜。霍爾測試表明所制備的NiO均為p-型半導體。水熱法制備的具有垂直結(jié)構(gòu)的NiO薄膜其空穴傳輸速率明顯高于磁控濺射的NiO薄膜。 (2)采用水熱法和磁控濺射法在FTO導電玻璃表面成功制備了W03薄膜。其中通過改變水熱溶劑和添加劑,制備了具有垂直生長結(jié)構(gòu)的W03薄膜;魻枩y試表明所制備的W03薄膜均為p-型半導體。水熱法制備的具有垂直結(jié)構(gòu)的W03薄膜其空穴傳輸速率明顯高于磁控濺射的W03薄膜。 (3)采用微流體技術(shù)成功制備了膠體量子點CdSe,并成功對其進行包覆,制備出了CdSe/ZnS量子點,包覆后熒光性能得到明顯改善。通過改變合成工藝參數(shù)在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)了發(fā)光光譜的調(diào)控。所合成的CdSe量子點熒光量子產(chǎn)率高達85%,核殼結(jié)構(gòu)CdSe/ZnS量子點熒光量子產(chǎn)率高達90%。量子點粒徑分布均勻,熒光半峰寬為17~30nm,并能維持優(yōu)異的光純度和光亮度。 (4)采用磁控濺射法制備了作為電子傳輸層的AZO薄膜,并完成了QLED整個器件的制備。對NiO-CdSe/ZnS-AZO和WO3-CdSe/ZnS-AZO兩種QLED器件進行了I-E曲線測試。結(jié)果表明NiO-CdSe/ZnS-AZO具有良好的整流特性。
[Abstract]:QLED Quantum Dots Light-Emitting Diode, a new type of display device, is similar in structure to OLED(Organic Light-Emitting Diode, the hole transport layer. Compared with Ole, QLED is characterized by the use of more stable inorganic quantum dots, the unique quantum size effect of quantum dots, the macroscopic quantum tunneling effect, the unique quantum size effect, the macroscopic quantum tunneling effect, the unique quantum size effect and the macroscopic quantum tunneling effect. Quantum size effect and surface effect show excellent physical properties, especially their optical properties. Compared with organic fluorescent dyes, colloidal quantum dots have the advantages of adjustable spectrum, high luminescence intensity, high color purity and long fluorescence lifetime. The single light source can excite the advantages of polychromatic fluorescence. In addition, QLED has long life, simple packaging process or no packaging, which is expected to become the next generation of flat panel display, and has a broad development prospect. At present, according to the different carrier transport layer in QLED, QLED can be divided into four types: polymer carrier transport layer QLED, organic small molecule carrier transport layer QLED, inorganic carrier transport layer QLED, and hybrid carrier transport layer QLEDo, among which inorganic carrier transport layer has the best air stability. However, the efficiency of inorganic carrier transport layer QLED devices is very low. The main reason lies in the charge of quantum dots and fluorescence quenching due to the imbalance of carrier and electron carrier transport rate. Therefore, the morphology of the transport layer is mainly controlled by hydrothermal method. In order to improve the efficiency of QLED devices, the carrier rate of holes in the hole transport layer can be improved. The main contents of this paper are as follows:. (1) NiO thin films were successfully prepared on the surface of FTO conductive glass by hydrothermal method and magnetron sputtering method. Hall measurements show that the NiO films prepared by hydrothermal method are all p-type semiconductors. The hole propagation rate of NiO films with vertical structure prepared by hydrothermal method is obviously higher than that of NiO films deposited by magnetron sputtering. W03 thin films were successfully prepared on the surface of FTO conductive glass by hydrothermal method and magnetron sputtering. W03 thin films with vertical growth structure were prepared. Hall measurements showed that the prepared W03 thin films were all p-type semiconductors. The hole propagation rate of W03 films with vertical structure prepared by hydrothermal method was obviously higher than that of W03 films deposited by magnetron sputtering. The colloidal quantum dot CdSee was successfully prepared by microfluidic technique, and the CdSe/ZnS quantum dot was successfully coated. The photoluminescence spectrum of the CdSe quantum dots was regulated in a wide range by changing the synthesis parameters. The fluorescence quantum yield of the synthesized CdSe quantum dots was as high as 85 and the fluorescence quantity of the CdSe/ZnS quantum dots of the core-shell structure was up to 85. The yield of quantum dots is as high as 90. The particle size distribution of quantum dots is uniform. The half-width of the fluorescence peak is 17 ~ 30 nm, and it can maintain excellent light purity and luminance. (4) AZO thin films were prepared by magnetron sputtering, and the whole QLED devices were fabricated. The I-E curves of two kinds of QLED devices, NiO-CdSe/ZnS-AZO and WO3-CdSe/ZnS-AZO, were tested. The results show that NiO-CdSe/ZnS-AZO has good rectifying characteristics.
【學位授予單位】:東華大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TN873;TB383
【共引文獻】
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,本文編號:1602508
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